Расчет токов короткого замыкания в сети внешнего и внутреннего электроснабжения промышленных предприятий
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
КУРСОВАЯ РАБОТА
Тема: Расчёт токов короткого замыкания в сети внешнего и внутреннего электроснабжения промышленных предприятий
Содержание
Задание
.Расчёт симметричного КЗ
.1 КЗ в сети 6 - 10 кВ
.2 Расчёт трёхфазного КЗ в электроустановках напряжением до 1кВ
.Расчёт несимметричного КЗ
.1 Преобразование схемы СЭС
.2 Определение действующего значения периодической лагающей тока КЗ в произвольный момент времени
.Построение векторных диаграмм токов и напряжений
.1.Векторная диаграмма токов
.2 Векторная диаграмма напряжений
Список литературы
Задание
Таблицы 1-7Вариант 2Таблица 8Вариант 9КЗ в сети 6-10 кВСередина W9КЗ в сети 0,4 кВСередина Ш1Вид несимметрии1Место несимметричного КЗСН АТ1Момент времени, с0,5Ветвь для построения диаграммыАТ1
Схема СЭС
Рис. 1.
Таблица 1. Данные турбогенераторов ТЭЦ
Pн, МВтXd о.е.Xd, о.е.Xd, о.е.X0, о.е.Cos ?, о.е.G1 и G2120,1310,22,070,060,80G31000,1830,261,790,060,85
Таблица 2. Данные автотрансформатора АТ3
Sн, МВАUBC, %UВН, %UСН, %Kтр, кВ/кВ/кВАТ363103522220/115/11
Таблица 3. Данные трансформаторов
Sн, МВАUк, %Kтр, кВ/кВТ1 и Т21610,96,3/115Т312012,513,8/115Т4 и Т54010,6110/11
Таблица 4. Данные автотрансформаторов
Sн, МВАUВС, %UВН, %UСН, %Kтр, кВ/кВ/кВАТ1 и АТ218010,52413220/110/11
Таблица 5. Данные воздушных линий и нагрузок внешней схемы СЭС
ЛинииXуд, Ом/кмL, кмНагрузкиSн, МВАW10,4317Н122W20,3817W30,4115Н231W40,3920
Таблица 6. Данные кабельных линий внутренней схемы СЭС (6-10 кВ)
ЛинииXуд, Ом/кмRуд, Ом/кмL, кмW50,0810,2580,06W60,0900,620,06W7 и W80,0790,1220,04W90,0900,370,08W100,0830,3260,12Таблица 7. Данные кабельных линий и шинопроводов напряжением менее 1кВ
Линии, шинопроводыXуд, Ом/кмRуд, Ом/кмL, кмА, ммW110,0560,256141,6W120,0570,32101,6Ш10,1000,1301010Ш20,1000,2001410
Таблица 8. Данные двигателей 6-10 кВ
ДвигателиPн, МВтXd, о.е.Xd, о.е.Cos ?, о.е.СД12,000,1322,100,90СД22,40,1212,110,90АД11,20,22-0,80АД21,50,18-0,80
Таблица 9. Данные понижающих Таблица 10. Данные электрической трансформаторов Т6 и Т7 6-10/0,4 кВ системы С, автоматов QF и трансформаторов тока ТА
ТрансформаторТ6 и Т7Sн, МВА400Uнн, кВ0,4Uк, %5,6Рк, кВт5,5Kтр, кВ/кВ10/0,4C1Sк, МВА2100C2Sк, МВА2000QF1Xа, мОм0,06QF2Xа, мОм0,08QF3Xа, мОм0,28QF4Xа, мОм0,10TA1Xтрт, мОм1,2TA2Xтрт, мОм1,2
Таблица 10. Состояние силовых выключателей Q в нормальном режиме работы СЭС
Q1Q2Q3Q4+---
1.Расчёт симметричного КЗ
.1.КЗ в сети 6 - 10 кВ
Составляем схему замещения внешней части СЭС
Определяем параметры схемы замещения:
базисные условия:
Sб=1000 МВт; Uб=Uср=115 кВ
параметры системы:
X1= Sб/Sк1=1000/2100=0,47 о.е.;
X2= Sб/Sк2=1000/2000=0,5 о. е.
параметры генераторов:
Xd*=Xd;
: Sн1=Pн1•Cos?1=12/0,8=15 МВА;11=Xd*•Sб/Sн=0,131•1000/15=8,73 о.е.
G2: X13=X11=8,73 о.е.
G3: Sн3=Pн3•Cos?3=100/0,85=117,65 МВА;
X15=Xd*•Sб/Sн=0,183•1000/117,65=1,56 о.е
по табл.2 [1, c.7] определяем ЭДС источников питания:
E1= E2= E3= E4=1,08 о.е.;
E5=1,13 о.е.
параметры трансформаторов:
T1:
T2:
T3:
параметры автотрансформаторов:
АТ1, АТ2:
кв1= uкв2=0,5•( uвн1+ uвс1- uсн1)=0,5•(24+10,5-13)=20,75 %;кc1= uкc2=0,5•( uвc1+ uсн1- uвн1)=0,5•(10,5+13-24)=-0,250 %;
uкн1= uкн2=0,5•( uвн1+ uсн1- uвс1)=0,5•(24+13-10,5)=26,43 %;
АТ3:
кв3= 0,5•( uвн3+ uвс3- uсн3)=0,5•(35+10-22)=11.5 %;кc3=0,5•( uвc3+ uсн3- uвн3)=0,5•(10+22-35)=-30 %;кн3=0,5•( uвн3+ uсн3- uвс3)=0,5•(35+22-10)=23.5 %;
параметры линий:
: X7=Xуд1•L1•Sб/U2ср1=0,43•17•1000/1152=0,55 о.е.: X16=X17=Xуд2•L2•Sб/U2ср2=0,38•17•1000/1152=0,49 о.е.: X18=X20=Xуд3•L3•Sб/U2ср3=0,41•15•1000/1152=0,47 о.е.: X19=X21=Xуд4•L4•Sб/U2ср4=0,39•20•1000/1152=0,59 о.е.
Преобразуем внешнюю (расчётную) часть:
)заменяем последовательные и параллельные сопротивления (рис. 3.):
X22=X1• X2/( X1+X2)=0,47•0,5/(0,47+0,56)=0,24 о.е.;
)преобразуем звёзды в треугольники (рис. 4):
=X16+X26+X16• X26/ X20=0,49+1,32+0,49•1,32/0,47=5,66 о. е.;=X16+X20+X16• X20/ X26=0,49+0,47+0,49•0,47/1,32=0,17 о. е.;=X26+X20+X26• X20/ X16=1,32+0,47+1,32•0,47/0,49=3,06 о. е.;=X25+X28+X25• X28/ X17=1,32+1,06+1,32•1,06/0,49=5,78 о. е.;=X25+X17+X25• X17/ X28=1,32+0,49+1,32•0,49/1,06=2,42 о. е.;=X17+X28+X17• X28/ X25=0,49+1,06+0,49•1,06/1,32=1,94 о. е.
3)объединяем параллельные резисторы X27, X29, X32 (рис. 5):
/X35=1/X27+1/X29+1/ X32=1/2,35+1/5,78+1/5,66=0,78;
X35=1/0,78=1,28 о. е.
)преобразуем треугольник X30 -X31- X35 в звезду:
=X30•X35/( X30+ X35+ X31)=2,42•1,28/(2,42+1,28+1,94)=0,55 о. е.;=X31•X35/( X30+ X35+ X31)=1,94•1,28/(2,42+1,28+1,94)=0,44 о. е.;38=X30•X31/( X30+ X35+ X31)=2,42•1,94/(2,42+1,28+1,94)=0,83 о. е.
)преобразуем звёзды (рис. 6) в треугольники:
39=X38+X24+X38• X24/ X21=0,83+2,6+0,83•2,6/0,59=7,08 о. е.;
X40=X24+X21+X24• X21/ X38=2,6+0,59+2,6•0,59/0,83=5,04 о. е.;
X45=X21+X38+X21• X38/ X24=0,59+0,83+0,59•0,83/2,6=1,61 о. е.;
X41=X22+X36+X22• X36/ X33=0,24+0,55+0,24•0,55/3,06=0,83 о. е.;
X42=X22+X33+X22• X33/ X36=0,24+3,06+0,24•3,06/0,55=4,64 о. е.;
X46=X33+X36+X33• X36/ X22=3,06+0,55+3,06•0,55/0,24=10,62 о. е.;
X43=X23+X37+X23• X37/ X34=7,77+0,44+7,77•0,44/0,17=28,32 о. е.;
X44=X23+X34+X23• X34/ X37=7,77+0,17+7,77•0,17/0,44=10,94 о. е.;
X47=X34+X37+X34• X37/ X23=0,17+0,44+0,17•0,44/7,77=0,62 о. е.
)разрываем по источникам E5, E6, E7, заменяем X45, X46, X47 на X48:
/X48=1/X45+1/X46+1/ X47=1/1,61+1/10,62+1/0,62=2,33;
X48=1/2,33=0,43 о. е.
)Объединяем ветви с источниками, сходящиеся в одной точке (рис. 9):
/X49=1/X39+1/X41+1/X43=1/7,08+1/0,83+1/28,32=1,38;
X49=1/1,38=0,73 о. е.;
/X50=1/X40+1/X42+1/X44=1/5,04+1/4,64+1/10,94=0,51;
X50=1/0,51=1,96 о. е.;
) Объединяем ветви с источниками E8, E9:
48+X49=0,43+0,73=1,16 о. е.;
Определяем сверхпереходной ток со стороны внешнего электроснабжения:
вн=E?вн•Iб/Z?, где E?вн=E10=1,1 о. е.;
Z?=, где X?=XТ5+Xкл9+X51;
кл9=L9•xуд9•Sб/U2ср=0,08•0,09•1000/10,52=0,07 о. е.;?=XТ5+Xкл9+X51=2,65+0,07+0,73=3,45 о. е.;кл9=L9•rуд9•Sб/U2ср=0